Harte Beweise | ZIRKON-KRISTALL
Einige alte Kristalle haben 4,4 Milliarden Jahre auf der Erde überlebt. Ihre Beständigkeit bietet eine hervorragende Gelegenheit, die Geschichte unseres Planeten zu erforschen und mehr über die Ursprünge des Lebens und die ersten Ozeane zu erfahren.
Die Jack Hills in Westaustralien beherbergen das älteste Material, das jemals auf der Erde gefunden wurde. Diese winzigen Zirkonkristalle sind jeweils nur so groß wie eine Staubmilbe und bergen dennoch die Geheimnisse der turbulenten Kindheit unseres Planeten. Die ältesten Kristalle stammen aus dem Jahr 4,4 v. Chr. – 100 Millionen Jahre nachdem ein riesiger Einschlag die Erde getroffen und den Mond geschaffen hat – was bedeutet, dass die feste Erdkruste, in der sie entstanden sind, mindestens genauso alt sein muss. Zirkon ist ein Mineral, das das Element Zirkonium enthält. Es hat eine ähnliche Härte wie Diamant, sein berühmterer Cousin – was bedeutet, dass Zirkonkristalle Erosion und andere geologische Prozesse überstehen können, was sie zu einem hervorragenden Aufzeichnungsträger der Erdgeschichte macht. Normalerweise sind Zirkonkristalle rot, aber wenn Wissenschaftler sie zu Untersuchungszwecken mit Elektronen beschießen, nehmen sie einen blauen Farbton an. Die Analyse dieser Kristalle untergräbt frühere Vorstellungen über die Bedingungen auf der frühen Erde. Lange Zeit glaubte man, die Kindheit unseres Planeten sei eine Höllenlandschaft zu heftig, um flüssiges Wasser und Leben zu beherbergen, aber die Meinungen wandeln sich allmählich zu einer Erde, die relativ schnell abgekühlt ist, weil die Kristalle diese kühlen Bedingungen zur Bildung benötigten.
Kristallzusammensetzung
Bei der radiometrischen Datierungsanalyse wird ein Gerät namens Massenspektrometer verwendet. Die Gesteinsprobe wird in Atome zerlegt, anschließend werden die Atome ionisiert (mit einer elektrischen Ladung versehen). Während die Ionen das Gerät passieren, werden sie von Magneten nach ihrer Masse sortiert, da die Magnete leichtere Ionen leichter ablenken. Dadurch können die verschiedenen Ionen der Probe identifiziert und ihre genauen Anteile gemessen werden, um das Alter des Gesteins zu bestimmen.
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Massenspektrometer View attachment 7790
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View attachment 7792Hinweise auf frühe Ozeane
Durch den Vergleich des Verhältnisses der Sauerstoffisotope in den Zirkonkristallen von Jack Hills kamen Wissenschaftler zu dem Schluss, dass es möglicherweise schon vor 4,4 Milliarden Jahren Ozeane aus flüssigem Wasser auf der Erde gab. Isotope sind Versionen eines Atoms mit unterschiedlichem Atomgewicht. Das in den Kristallen gefundene Verhältnis von Sauerstoff-18- zu Sauerstoff-16-Isotopen weist auf das Vorhandensein von flüssigem Wasser hin.
Erde im Archaikum, 3,5 BYA
Lebenszeichen
Bis vor 3,8 Milliarden Jahren galt die Erde früher als unwirtlich, doch die Isotopenanalyse von Graphitflecken, die in Zirkonkristallen vor 4,1 Milliarden Jahren gefunden wurden, legt nahe, dass es zu dieser früheren Zeit Leben gab. Graphit besteht aus Kohlenstoff, und das Verhältnis von Kohlenstoff-12- zu Kohlenstoff-13-Isotopen im Graphit ist charakteristisch für das Verhältnis, das von lebenden Organismen erzeugt wird.
View attachment 7793Schutz der Kristalle
Seit den 1980er Jahren wurden in den Jack Hills rund 200.000 Zirkone ausgegraben, und 10 Prozent davon sind mehr als 3,9 Milliarden Jahre alt. Die Geologie des Gebiets ist so wichtig, dass die australische Regierung die Region zum Geokulturerbe erklärt hat, um sie vor zukünftigen Bergbauaktivitäten zu schützen und ihre wissenschaftlichen Schätze zu bewahren.
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